import java.util.Arrays;

public class NumSquares {

    public int numSquares(int n) {
        int[] dp = new int[n + 1];
        Arrays.fill(dp, n + 1);
        dp[0] = 0;
        for (int i = 1; i * i <= n; i++) {
            for (int j = i * i; j < n + 1; j++) {
                dp[j] = Math.min(dp[j], dp[j - i * i] + 1);
            }
        }
        return dp[n];
    }

    public int numSquares2(int n) {
        int aim = (int) Math.pow(n, 0.5);
        int[] nums = new int[aim];
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            nums[i] = (i + 1) * (i + 1);
        }
        int[] temp = new int[n];
        return process(nums, temp, n);
    }

    public int process(int[] nums, int[] temp, int n) {
        if (n < 0) return -1;
        if (n == 0) return 0;
        if (temp[n - 1] != 0) return temp[n - 1];

        int min = Integer.MAX_VALUE;
        for (int num : nums) {
            int k = process(nums, temp, n - num);
            if (k >= 0 && k < min) {
                min = k + 1;
            }
        }
        temp[n - 1] = min == Integer.MAX_VALUE ? -1 : min;
        return temp[n - 1];
    }

    public int numSquares1(int n) {
//        int aim = (int) Math.pow(n, 0.5);
//        int[] nums = new int[aim];
//        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
//            nums[i] = (i + 1) * (i + 1);
//        }
        int[] dp = new int[n + 1];
        for (int i = 1; i < n + 1; i++) {
            int min = Integer.MAX_VALUE;
            for (int j = 1; j * j <= i ; j++) {
                int k = dp[i - j * j];
                if (k >= 0 && k < min) {
                    min = k + 1;
                }
            }
            dp[i] = min == Integer.MAX_VALUE ? -1 : min;
        }
        return dp[n];
    }
}
